可轉(zhuǎn)位車刀課程設(shè)計

1、<p>　　機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)</p><p><b>　　設(shè)計說明書</b></p><p><b>　?。赊D(zhuǎn)位車刀設(shè)計）</b></p><p>　　題 目： 可轉(zhuǎn)位車刀設(shè)計說明書 </p><p>　　學 院：機械工程學院

2、 </p><p>　　專 業(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化 </p><p>　　姓 名： </p><p>　　指導教師： </p><p>　　完成日期： 2013年11月28日</p>

3、<p><b>　　2013年11月</b></p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第1章原始條件1</p><p>　　第2章設(shè)計計算過程2</p><p>　　2.1刀片夾固結(jié)構(gòu)的選擇2</p><p>　　2.2選擇刀片

4、材料2</p><p>　　2.3選擇車刀合理角度2</p><p>　　2.4選擇切削用量2</p><p>　　2.5選擇刀片型號和尺寸2</p><p>　　2.6選擇硬質(zhì)合金刀墊型號和尺寸3</p><p>　　2.7計算刀槽角度4</p><p>　　2.8計算銑制刀槽時需

5、要的角度5</p><p>　　2.9選擇刀桿材料和尺寸7</p><p>　　2.10技術(shù)要求7</p><p><b>　　2.11繪圖7</b></p><p><b>　　設(shè)計總結(jié)9</b></p><p><b>　　致謝10</b>

6、;</p><p><b>　　參考文獻11</b></p><p><b>　　原始條件</b></p><p>　　楔塊式90°強力車刀</p><p>　　工件材料：1Cr18Ni9Ti ，Ra=12.5 </p><p>　　機床：C620 <

7、/p><p>　　推薦數(shù)據(jù)：vc=140~200m/min，ap=4~8mm，f=0.5~0.7mm/r</p><p><b>　　設(shè)計計算過程</b></p><p>　　2.1刀片夾固結(jié)構(gòu)的選擇</p><p>　　按要求選擇楔塊式夾固結(jié)構(gòu)。</p><p><b>　　2.2選擇刀片

8、材料</b></p><p>　　由原始條件給定：被加工工件材料為1Cr18Ni9Ti不銹鋼，按照硬質(zhì)合金的選用原則，查《金屬切削原理與刀具》表4-11可知選擇刀片材料為YW3。</p><p>　　2.3選擇車刀合理角度</p><p>　　根據(jù)車刀合理幾何參數(shù)的選擇原則，并考慮到可轉(zhuǎn)位車刀幾何角度的形成特點，選取如下四個主要角度：</p>

9、<p><b>　　1）、前角=20；</b></p><p><b>　　2)、后角=8；</b></p><p>　　3）、主偏角=90；</p><p>　　4）、刃傾角=-5；</p><p>　　后角的實際數(shù)值以及副后角和副偏角在計算刀槽角度時，經(jīng)校驗后確定。</p&g

10、t;<p><b>　　2.4選擇切削用量</b></p><p>　　根據(jù)切削用量的選擇原則，查《金屬切削原理與刀具》表4-11及按照推薦值確定切削用量為：</p><p><b>　　背吃刀量=6mm；</b></p><p>　　進給量f=0.6mm/r；</p><p>　　切

11、削速度Vc=150m/min；</p><p>　　2.5選擇刀片型號和尺寸</p><p>　?。?）、選擇刀片有無中心固定孔：由于刀片夾緊結(jié)構(gòu)已選為楔塊式，因此應(yīng)選有中固定孔的刀片。</p><p>　　（2）、選擇刀片形狀：按選定的主偏角=90，根據(jù)硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀片的選擇原則，在這里選用三角形刀片。</p><p>　?。?）、選擇刀

12、片精度等級：根據(jù)刀片的精度等級的選擇原則，選擇U級精度的刀片。</p><p>　　（4）、選擇刀片內(nèi)切圓直徑d(或刀片邊長L)： 根據(jù)已選定的=6mm，=90，=-5將，，的值代入到下式中，可求出刀刃的實際參加工作長度為</p><p><b>　　==</b></p><p><b>　　=6.023mm</b><

13、;/p><p>　　則所選用的刀片長度L應(yīng)為</p><p>　　L>1.5Lse=1.56.023mm=9.035mm</p><p>　　因為是三角形刀片，所以L=d>9.035mm；d>=5.216mm</p><p>　　(5)、選擇刀片的厚度s： 根據(jù)已選定的=6mm，f=0.6mm/r，利用圖1-1刀具厚度的諾模圖選

14、擇厚度s>6.3mm。</p><p>　　圖2-1 選擇刀片厚度的諾模圖 圖2-2 選擇刀尖叫半徑的諾模圖</p><p>　　（6）選擇刀尖圓角半徑： 根據(jù)已選定的=6mm，f=0.6mm/r，利用圖1-2選擇刀尖圓角半徑的諾模圖，求得連續(xù)切削時的=1.2mm。</p><p>　　（7）選擇刀片斷屑槽形式和尺寸：

15、根據(jù)刀片斷屑槽形式和尺寸的選擇原則，根據(jù)已知的原始條件，選用V型斷屑槽，斷屑槽的尺寸再選定刀片型號和尺寸后，便可確定。</p><p>　　綜合以上幾個方面的選擇結(jié)果，由《金屬切削刀具設(shè)計簡明手冊》表1-8可確定選用的刀片的型號是： TNUM270612-V4，其具體尺寸為</p><p>　　L=d=27.5mm，s=6.35mm，d=15.875mm，m=22.622mm，=1.2mm

16、；</p><p>　　刀片刀尖角=60o，刀片刃傾角=0o，法后角=0o，斷屑槽寬=3mm；取法前角=20o。</p><p>　　2.6選擇硬質(zhì)合金刀墊型號和尺寸</p><p>　　為了承受切削中產(chǎn)生的高溫和保護刀體，一般在硬質(zhì)合金刀片下放置一個刀墊。刀墊材料可用淬硬的高速鋼或高碳鋼，但最好用硬質(zhì)合金。硬質(zhì)合金刀墊型號和尺寸的選擇，取決于刀片夾固結(jié)構(gòu)及刀片的型

17、號和尺寸。該刀選擇與刀片形狀相同的刀墊，正三角形，中心有孔。查表2.15三角形雙面沉頭刀墊，其型號為：T27A，其尺寸為：d=14.86mm，m=21.120mm，長度L=25.77mm，厚度S=4.76mm，中心孔直徑d1=10mm，材料為YW3。</p><p><b>　　2.7計算刀槽角度</b></p><p>　　可轉(zhuǎn)位車刀幾何角度，刀片幾何角度和刀槽幾何

18、角度之間的關(guān)系如圖1-3所示。</p><p>　　圖2-3 可轉(zhuǎn)位車刀幾何角度關(guān)系</p><p>　　刀槽角度計算步驟是：</p><p>　　（1）刀槽主偏角，==90</p><p>　?。?）刀槽刃傾角，==-5</p><p>　?。?）刀槽前角，可轉(zhuǎn)位車刀的刃傾角較小，所以可用下述近似公式計算</p

19、><p><b>　　=-=-8</b></p><p>　?。?） 驗算車刀后角 ，車刀后角的驗算公式為</p><p>　　當=0時，則上公式變成為</p><p>　　將=-=-8，=-5代入上面的式子，得</p><p><b>　　則=7.942</b></p&g

20、t;<p>　　與所選后角值相近，可以滿足切削要求。</p><p><b>　　而刀桿后角=</b></p><p>　　故=7.942，取=8。</p><p>　?。?）刀槽副后角 因為==180--</p><p><b>　　而，式中為刀尖角，</b></p>

21、<p><b>　　所以=180--=</b></p><p>　　車刀刀尖角的計算公式為</p><p>　　當=60時，將=-8，=-5代入到上式，得</p><p><b>　　=0.56856</b></p><p><b>　　則=60.38 </b>&l

22、t;/p><p><b>　　故=29.62</b></p><p>　?。?）驗算車刀副后角 車刀副后角的驗算公式為</p><p>　　當=0時，上式就成為</p><p>　　而 </p><p>　　將=，，60.38代入上面兩個式子得</p>&l

23、t;p>　　=-tan（-8）cos60.38+tan（-5）sin60.38=0.0066</p><p><b>　　即可得=0.38o</b></p><p>　　=tan（-8）sin60.38+tan（-5）cos60.38=0.1654</p><p><b>　　即可得=9.39o</b></p&

24、gt;<p>　　再將=9.39，=0.38代入得</p><p><b>　　=0.006456</b></p><p><b>　　即可得=0.37</b></p><p><b>　　可以滿足切削要求。</b></p><p>　　而刀槽副后角，故=0.37

25、，取=1</p><p>　　綜合上述計算結(jié)果，可以歸納出車刀的幾何角度</p><p>　　=20，=7.94，=90，，=5，=0.37，</p><p><b>　　刀槽的幾何角度</b></p><p>　　=，=8，=90，=29.62，=5，=1</p><p>　　2.8計算銑制刀槽

26、時需要的角度</p><p>　　為銑制刀槽，需將刀槽前面水平放置，這就要求把刀桿的基準面傾斜一定的角度，由于銑制刀槽采用的方法不同，則計算銑制刀槽時所需要的角度也不同。</p><p>　　圖2-4 用預(yù)制斜鐵銑制刀槽示意圖</p><p>　?。?）計算刀槽最大負前角及其方位角當用預(yù)制斜鐵銑制刀槽時(見圖1-4)，需要計算出刀槽最大負前角及其方位角。</p

27、><p>　　刀槽最大負前角得計算公式為</p><p>　　將=，，代入上式即可得</p><p><b>　　即=9.4o</b></p><p>　　刀槽最大負前角所在剖面的方位角的計算公式為</p><p><b>　　將=，代入得</b></p><

28、p><b>　　=1.61</b></p><p><b>　　即=58.1</b></p><p>　　(2) 計算刀槽切深剖面前角和進給剖面前角當用雙坐標角度墊鐵銑制刀槽時（見圖1-5），需要計算出刀槽切深剖面前角和進給剖面前角。</p><p>　　圖 2-5 用雙坐標角度墊鐵銑制刀槽示意圖</p>

29、<p>　　刀槽切深剖面前角的計算公式為</p><p><b>　?。?）</b></p><p>　　刀槽進給剖面前角的計算公式為</p><p><b>　?。?）</b></p><p>　　將=，，=分別代入（1）（2）式中，可得</p><p>&l

30、t;b>　　所以， </b></p><p>　　2.9選擇刀桿材料和尺寸</p><p>　　（1） 選擇刀桿材料 選用45號鋼為刀桿材料，熱處理硬度為38~45HRC，發(fā)藍處理。</p><p><b>　?。?）選擇刀桿尺寸</b></p><p>　　1）選擇刀桿截面尺寸 因加工使用C620

31、的普通機床，其中心高為200mm，按照《金屬切削刀具設(shè)計簡明手冊》表1-15，并考慮到為提高刀桿的強度，選用刀桿截面尺寸BH=1625mm。</p><p>　　由于背吃刀量=6mm，進給量f=0.6mm/r，可以不必校驗刀桿強度。</p><p>　　2）選擇刀桿長度尺寸 參照《金屬切削刀具設(shè)計簡明手冊》第一章四、3.刀桿長度尺寸選擇原則，選取刀桿長度為140mm。</p>

32、<p><b>　　2.10技術(shù)要求</b></p><p>　　拉刀各項技術(shù)條件參考國標確定。</p><p><b>　　2.11繪圖</b></p><p>　　繪制工作圖（AutoCAD繪制二維圖兩份），如圖2-6，2-7所示。</p><p>　　圖2-6 可轉(zhuǎn)位車刀結(jié)構(gòu)圖&

33、lt;/p><p>　　圖2-7 可轉(zhuǎn)位車刀刀桿圖</p><p><b>　　設(shè)計總結(jié)</b></p><p>　　為期兩周的金屬切削與刀具課程設(shè)計已基本結(jié)束，回顧可轉(zhuǎn)位車刀設(shè)計的整個過程，我覺得受益匪淺。金屬切削與刀具課程設(shè)計是整個相關(guān)課程的重要教學環(huán)節(jié)，使理論與現(xiàn)實更加接近，加深了我們對理論知識的理解，強化了生產(chǎn)實習中的感性認識。</p

34、><p>　　本次課程設(shè)計的主要任務(wù)的獨立把可轉(zhuǎn)位車刀的整個設(shè)計過程弄清楚，在此基礎(chǔ)上完成相關(guān)的設(shè)計任務(wù)，由于設(shè)計內(nèi)容看似簡單，其實所要做的輔助性工作也是相當多的，因為刀具設(shè)計過程中所涉及到的參數(shù)實在很多，所以在做課程設(shè)計之間，我又認真復(fù)習了從圖書館借來的可轉(zhuǎn)位車刀設(shè)計的參考資料，學會了如何分析現(xiàn)有問題，并熟悉了設(shè)計步驟，知道了如何查閱手冊和一些相關(guān)量的常規(guī)選取方法，以及要注意的問題等等。在做的過程中，還結(jié)合了平時實

35、習中所看到的實際情況，這也使我在思想素質(zhì)和分析能力上都有所提高。</p><p>　　通過這次設(shè)計，我基本上掌握了可轉(zhuǎn)位車刀設(shè)計的一般思路，并能夠獨立查詢相關(guān)手冊完成設(shè)計。這次設(shè)計使我在基本理論的綜合運用以及正確解決實際問題等方面得到了一次較好的訓練。提高了我獨立思考問題，解決問題創(chuàng)新設(shè)計的能力，為以后的設(shè)計工作打下了較好的基礎(chǔ)！</p><p><b>　　致謝</b&g

36、t;</p><p>　　我的這篇有關(guān)可轉(zhuǎn)位車刀設(shè)計的論文的完成，首先應(yīng)當歸功于指導老師的指導。老師給予了我大量的指導和幫助，在整個論文的撰寫當中積累了很多的經(jīng)驗，我不但完成了論文，也學到了許多書本上學不到的知識，受益匪淺。老師認真負責的工作態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W精神和深厚的理論水平，使我受益匪淺，我得到了很大的提高，我相信這將對我以后的工作和學習都有一種巨大的幫助，感謝他耐心的輔導。另外，在整個設(shè)計過程中，我的幾個同

37、學也給與我很大的幫助，幫我收集材料，解決難點，使我能夠順利完成，這里對幫助我的老師和同學表示衷心的感謝。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1]陳劍中、孫家寧主編. 金屬切削原理與刀具[M]. 北京. 機械工業(yè)出版社，2011.4.</p><p>　　[2]四川省機械工業(yè)局. 復(fù)雜刀具設(shè)計手冊[M].北京.